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Invest Clin 45(3): 197 - 211, 2004
Alteraciones cromosómicas en trabajadores
expuestos a radiaciones ionizantes.
Marbenis Díaz-Valecillos1, Janice Fernández1, Alicia Rojas2, José Valecillos1
y Jenny Cañizales2.
Instituto de Medicina del Trabajo e Higiene Industrial,
Unidad de Genética Médica, Facultad de Medicina, Universidad del Zulia,
Maracaibo, Venezuela.
1
2
Palabras clave: Radiación ionizante, dosimetría, alteraciones cromosómicas,
metafase, radiólogos.
Resumen. Con el objeto de determinar y caracterizar las alteraciones
cromosómicas, y relacionarlas con la dosis de radiación, antigüedad en la exposición, y el tiempo de exposición semanal a la radiación ionizante, se realizó
un estudio descriptivo, de corte transversal, en 18 trabajadores de ambos sexos, que constituyeron la población estudio, con edades entre 32 y 59 años,
con un año mínimo de exposición en una empresa especializada en el negocio
petrolero venezolano. El grupo control seleccionado al azar simple, no estuvo
expuesto a radiación ionizante. Se practicó una historia médico ocupacional,
análisis cromosómico utilizando dos técnicas de cultivo cromosómico, dosimetría personal y monitoreo ambiental al grupo expuesto a radiación ionizante. Los resultados mostraron una edad promedio de 46,10 ± 7,69 años en el
grupo expuesto, con antigüedad en el puesto de trabajo de 17,5 ± 5,0 años y
tiempo de exposición semanal de 4,30 ± 1,33 horas. Se evidenciaron 444 alteraciones cromosómicas en 700 metafases estudiadas en la población expuesta,
representadas por fragilidades simples 66,6%, y fragilidades combinadas, con
rupturas cromosómicas, deleciones y poliploidías en 22,2%, el 11,1% presentó
cariotipo normal. El grupo control presentó alteraciones cromosómicas tipo
fragilidades simples en el 55,5%. En los radiólogos se observó el 88,8% de alteraciones cromosómicas, con dosis detectada por debajo de lo permisible, y el
11,2% de ellos, con dosis excedidas, presentó el mayor número de fragilidades
y rupturas cromosómicas múltiples. Los radiólogos con exposición semanal de
8 horas mostraron el mayor número de rupturas cromosómicas. Ochenta y
ocho por ciento de los radiólogos con alteraciones cromosómicas tenían antigüedad mayor de 10 años de exposición. En conclusión, la exposición crónica
a bajas dosis de radiación ionizante puede inducir alteraciones cromosómicas,
dependiendo de la antigüedad en la ocupación y la exposición semanal.
Autor de Correspondencia: Janice Fernández, Instituto de Medicina del Trabajo e Higiene Industrial, Facultad
de Medicina, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. Correo electrónico: jdpool@cantv.net
198
Díaz-Valecillos y col.
Chromosome alterations in workers exposed to ionizing
radiation.
Invest Clin 2004; 45(3): 197 - 211
Key words: Ionizing radiation, dosimetry, chromosome alteration, metaphase, radiologists.
Abstract. With the purpose of determining and characterizing chromosomal alterations and their relation to the radiation dose, time of employment and weekly exposure time, a transversal cut-descriptive study was performed on 18 workers, exposed to ionizing radiation, from a specialized company in the Venezuelan oil industry. These workers, male and females, constituted all the population studied, aged between 32 and 59 years, with at least
one year on the job. A random sample of a non-exposed group of workers was
used as a control. An occupational medical report was applied and personal
dosimetry, environmental monitoring and a chromosomal analysis using two
chromosomic culture techniques, were performed. The results show, in the
exposed groups, an age average of 46.10 ± 7.69 years, an average 17.5 ± 5.00
years of employment and a weekly exposure of 4.30 ± 1.33 hours. In the exposed population, 444 chromosomal abnormalities were evidenced in 700
metaphases studied; these abnormalities consisted of 66.6% single fragilities,
22% of combined fragilities, with chromosomic ruptures, deletions and
poliploids, and 11% presented a normal kariotype. The control group presented chromosomic alterations as single fragilities in 55% of the cases. Radiologists presented 88.8% of chromosomic alterations, with below permissible
doses detected, and 11.2% of them with exceed doses, presented the greatest
number of fragilities and multiple chromosomic ruptures. The radiologists
with weekly exposures of 8 hours presented the highest number of
chromosomic alterations. 88% of radiologists with chromosomal abnormalities had more than 10 years of exposure. In conclusion, chronic exposure to
low levels of ionizing radiation can induce chromosomic alterations, depending on the years of employment and the weekly time of exposure.
Recibido: 12-02-2003. Aceptado: 12-05-2004
INTRODUCCIÓN
Desde comienzos de siglo las radiaciones ionizantes han sido utilizadas con fines
médicos para el diagnóstico y tratamiento
de algunas enfermedades. En la actualidad,
la irradiación médica ocupa el primer lugar
entre las fuentes artificiales de exposición
del ser humano (1, 2). También son empleadas en la industria, como los rayos X
para radiografía industrial, y las fuentes radioactivas encapsuladas (rayos gamma)
para gammagrafía, mediciones de espesores, densidades y niveles de crudo, perfilaje
de pozos petroleros y detectores de humo
(3).
Para indicar la cantidad neta de la
energía absorbida por el medio se utilizan
los dosímetros, que son detectores comunes de radiación. De acuerdo al Sistema
Investigación Clínica 45(3): 2004
Alteraciones cromosómicas por radiación
Internacional de Unidades (SI), actualmente se utilizan el Gray (Gy) y el Sievert (Sv),
que sustituyen respectivamente las unidades anteriores Rad y Rem (4). La dosis absorbida (Gy) se relaciona con alteraciones
cromosómicas, mientras que la dosis equivalente (Sv) se utiliza para efectos de vigilancia radiológica o radioprotección. El Sv
mide la radiación en término de lesiones
biológicas, se obtiene por multiplicación de
la dosis absorbida (Gy) por los factores de
calidad, dependiendo este último del tipo
de radiación y de la energía de la misma.
Los efectos biológicos originados por
la exposición a las radiaciones ionizantes
resultan de la interacción de las partículas
(electrones, protones, partículas alfa e iones más pesados) o las ondas electromagnéticas (rayos X o Gamma) con las macromoléculas biológicas. La interacción más importante es con el ácido desoxirribonucleico (ADN) constituyendo el blanco de preferencia afectado por las radiaciones ionizantes (1, 2).
Estas lesiones pueden ser de dos tipos:
las macrolesiones, que se producen cuando
la doble cadena de ADN es seccionada en
puntos, tanto más numerosos cuanto mayor
sea la dosis de radiación, dando lugar a las
alteraciones cromosómicas que son visibles.
También estas lesiones dependen de la calidad de la radiación y en general, incrementan con la Transferencia Linear de la Energía (LET) de la radiación y las microlesiones que ocurren a nivel de la estructura
química de los componentes fundamentales
del ADN produciéndose las llamadas mutaciones génicas (1, 5-7).
El análisis cromosómico a partir de linfocitos en sangre periférica constituye un
buen indicador biológico para evaluar los
efectos deletéreos de la radiación ionizante
sobre el hombre (7, 8). Se ha reportado
daño cromosómico en pacientes con Espondilitis Anquilosante que recibían terapia
con rayos X por cinco años o más y en los
Vol. 45(3): 197 - 211, 2004
199
japoneses irradiados con la bomba atómica,
luego de 17 o 18 años de la exposición (2).
Varios estudios han reportado cambios
genéticos en personas y animales, luego de
exposición a radiación ionizante. Estos trabajos llevaron a la hipótesis de que algunas
enfermedades hereditarias en población humana podrían tener un origen ambiental
(2, 9-11).
Otros estudios realizados sobre el daño
citogenético inducido por bajas dosis de rayos gamma (Co–60) en linfocitos de sangre
periférica en humanos demostraron alteraciones en la estructura de los cromosomas,
tipo dicéntricos, a tasa de dosis de 0,1 a
0,03 Gy/h; en el estudio no se reportó el
tiempo de exposición (12). Así mismo, la
exposición anual a una dosis de rayos X por
debajo del límite máximo permisible de 50
mSv (5 Rem/año) por un período de 6 meses a 26 años, determinó rupturas cromosómicas que incluían cromosomas dicéntricos
y anillos, en un 10,98 % en el grupo expuesto y un 5 % en el grupo control (12-14).
Epidemiológicamente se ha establecido que las radiaciones ionizantes, tienen la
capacidad de inducir mutaciones somáticas
e incrementar la frecuencia de aparición de
muchos tipos de tumores (1, 15,16). Desde
los inicios del desarrollo de la citogenética,
se conoce que los pacientes con anomalías
cromosómicas presentan una mayor predisposición a sufrir de algún tipo de cáncer
(17). De igual manera, los llamados sitios
frágiles y las rupturas cromosómicas, se han
implicado en la aparición de enfermedades
neoplásicas en el humano (18).
Villalobos y col. (19), en un estudio citogenético en cultivo de linfocitos de sangre periférica en personal de radiología de
un hospital público y en personas no expuestas, encontraron alteraciones cromosómicas numéricas y estructurales en cinco
individuos expuestos a radiación ionizante,
mientras que el grupo control no presentó
anomalías cromosómicas.
200
Díaz-Valecillos y col.
Por otra parte, la radiosensibilidad se
puede influenciar por factores epigenéticos
como el tabaquismo, entre otros factores,
debido a daño directo de la cromatina
(20,21). En un estudio realizado por Wang
y col. (22), se encontró que el hábito tabáquico permaneció como un predictor significante e independiente para rupturas inducidas por célula en un modelo que incluyó
edad, sexo, etnicidad, hábito tabáquico y
uso de alcohol. Tanto el hábito tabáquico
como el consumo de alcohol fueron predictores (positivos) significativos para las rupturas inducidas por célula.
Existe escasa información sobre estudios clínicos-epidemiológicos en individuos
profesionales expuestos a radiación ionizante en la industria petrolera. Estos sujetos
utilizan fuentes radiactivas y equipos de rayos X en diferentes actividades y procesos
considerados de alto riesgo, que pueden
producir efectos biológicos nocivos de naturaleza probabilística como cáncer y defectos genéticos, la aparición de enfermedades
profesionales, así como también accidentes
graves que conducen a la aparición del síndrome de irradiación aguda (23).
El objetivo del presente trabajo fue determinar y caracterizar las alteraciones cromosómicas en trabajadores expuestos a radiación ionizante en una empresa especializada en el negocio petrolero venezolano, y
relacionar estos hallazgos con el tipo de radiación ionizante, con la dosis de radiación
recibida, con la antigüedad en la exposición
y con el tiempo de exposición semanal.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se analizó una población de 18 trabajadores, hombres y mujeres, de una empresa especializada en el negocio petrolero venezolano que constituyó el grupo estudio,
quienes estuvieron expuestos a radiación ionizante por lo menos durante un año. La
edad de los sujetos estuvo comprendida en-
tre 32 y 59 años. De los 18 trabajadores seleccionados, 12 pertenecían al área de radiodiagnóstico médico, adscritos a la gerencia de salud, expuestos a Rayos X y 6 al área
de radiodiagnóstico industrial, del departamento de inspección de equipos de la misma industria, expuestos a rayos Gamma. El
grupo control estuvo conformado por 18
trabajadores, seleccionados al azar simple,
del área administrativa de la misma empresa, no expuestos a radiación ionizante.
Entre los antecedentes personales, se
consideró el hábito tabáquico y el alcohólico, considerando como hábito tabáquico el
consumo de una o dos cajas de cigarrillos
diarios durante un período de cinco años y
para el hábito alcohólico el consumo diario
de alcohol durante cinco años.
A cada uno de los trabajadores de los
dos grupos se les practicó una evaluación
clínica integral, para lo cual se utilizó una
historia médico ocupacional. Así mismo, se
les realizó análisis cromosómico, mediante
cultivo de linfocitos de sangre periférica,
utilizando 2 tipos de cultivo para cada paciente. En uno de ellos se usó el Metrotexate, el cual actúa como inhibidor de la dihidrofolato reductasa en el metabolismo del
ácido fólico permitiendo la expresión de los
llamados sitios frágiles comunes (no heredados); en el otro se utilizó la Aphidicolina,
la cual actúa inhibiendo la ADN polimerasa,
permitiendo la expresión de sitios frágiles
raros (heredados) (24-26). Previo a la toma
de la muestra se le dio instrucciones a cada
trabajador de no consumir bebidas con cafeína o té, durante una semana. Se utilizó
medio de cultivo RPMI 1640 y se cultivaron
las muestras por 72 horas a 37°C, posteriormente se agregó 0,05 mL de Metrotexate a uno de los cultivos y se cultivó de
nuevo por 24 horas y al otro tubo de cultivo se le agregó 0,05 mL de Aphidicolina incubándose a 37°C por 26 horas; procediéndose posteriormente a la cosecha según
pautas internacionales establecidas (27).
Investigación Clínica 45(3): 2004
Alteraciones cromosómicas por radiación
201
Luego de obtenidas las metafases se guardaron en horno seco a 60°C por 24 horas y
se realizaron bandas G utilizando el colorante de Wright. Se analizaron 40 metafases por pacientes y los cariotipos fueron reportados según versión referida en el ISCN
1.995 (28).
Se realizó dosimetría personal utilizando dosímetros de película para determinar
la dosis absorbida de radiación que recibió
la persona expuesta en su jornada laboral
durante un año. Los dosímetros se ubicaron
en el tronco o en aquellas partes del cuerpo
que estuvieron más expuestas a la radiación
ionizante, de acuerdo a la norma Venezolana COVENIN 2258-1995 (29). Los dosímetros personales fueron procesados en el laboratorio del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), que cumple
con lo establecido en la Norma Venezolana
COVENIN 3299-1997 (30).
Para determinar la dosis o tasa de exposición en las zonas o áreas de radiodiagnóstico clínico e industrial, donde se realizaron prácticas con fuentes de radiaciones
ionizantes, se utilizó el medidor Geiger-Muller, calibrado como lo establece la Norma
Venezolana COVENIN 2258-1995 (29). Las
lecturas del medidor representaron única-
mente una aproximación de la cantidad real
de dosis o tasa de dosis. Sin embargo, se
practicaron varias mediciones en los ambientes de trabajo para corroborar que tan
seguras o confiables fueron las lecturas de
la cantidad de dosis en cada medición, obteniéndose siempre los mismos resultados
en la investigación.
Para el procesamiento y análisis estadístico de los datos se utilizó el programa
estadístico Statistical Analysis System
(SAS) versión 6.12 para Windows, aplicando
el procedimiento de frecuencia de tablas de
una y doble entrada, con pruebas de Chi
cuadrado y estadística descriptiva.
RESULTADOS
La Tabla I muestra la distribución de
la población por grupos etarios, e indica
que la mayoría de las personas de la población expuesta (15/18) se ubicó en el grupo
comprendido entre 40 y 59 años, mientras
que las de la población no expuesta lo hizo
en el grupo etario de 20 a 39 años (17/18).
Con respecto a los resultados del estudio
cromosómico en relación con la variable
etaria, éstos revelaron la presencia de alteraciones cromosómicas en 16 (88,8%) de
TABLA I
ESTUDIO CROMOSÓMICO EN TRABAJADORES EXPUESTOS Y POBLACIÓN NO EXPUESTA SEGÚN
GRUPO ETARIO EN LA EMPRESA ESTUDIADA. AÑO 2000
Grupo
etario
(años)
Población expuesta
Individuos con
alteraciones
cromosómicas
Población no expuesta
Individuos con
metafase normal
Individuos con
alteraciones
cromosómicas
Individuos con
metafase normal
n
%
n
%
n
%
n
%
20-29
0
0
0
0
3
16,6
0
0
30-39
3
16,6
0
0
7
38,8
7
3,8
40-49
8
44,4
1
5,5
0
0
1
5,0
50-59
5
27,7
1
5,5
0
0
0
0
16
88,8*
2
11,1
10
55,5*
8
44,4
Total
*x2 = 17,128.
p=0,001.
Vol. 45(3): 197 - 211, 2004
202
Díaz-Valecillos y col.
los trabajadores expuestos a radiación ionizante con edades entre 30 y 59 años, y en
10 (55,5%) de los individuos de la población
no expuesta, con edades entre 20 y 39 años.
Esta diferencia resultó estadísticamente
significativa (x2 =17,128, p=0,001).
La distribución de la población expuesta a radiación según la antigüedad de la exposición, indicó que el mayor número de
ellos (12/18 casos) tenían entre 15 y 24
años de exposición. El promedio de la antigüedad de la exposición fue de 17,50 ±
5,00 años y el tiempo de exposición semanal de 4,30 ± 1,33 horas, con un rango de
antigüedad laboral de 9 a 26 años y de 3 a 8
horas semanales. El estudio cromosómico
según la antigüedad de la exposición evidencia alteraciones cromosómicas estructurales y numéricas en 15 individuos (83,3%)
con exposición entre 10 y 25 años, y alteraciones cromosómicas tipo fragilidad en un
individuo (5,5%) con menos de 10 años de
exposición a radiaciones (Tabla II).
En cuanto al antecedente de exposición a otros riesgos ocupacionales de la población expuesta, toda la población estuvo
expuesta a agentes químicos del revelador,
del fijador y los provenientes del líquido penetrante. Además, los radiólogos clínicos
(66,7%) también estuvieron expuestos a
riesgos biológicos y los radiólogos industria-
les (33,3%), a su vez, a riesgos físicos (ruido) (Datos no mostrados).
En la población expuesta a radiación
ionizante, se encontraron 444 alteraciones
cromosómicas en 700 metafases estudiadas,
con un promedio de lesión de 24,66 ±
81,12 por cada 38 metafases estudiadas,
mientras que en el grupo no expuesto se
detectaron 56 alteraciones cromosómicas
en 727 metafases estudiadas con un promedio de lesión de 3,10 ± 3,28 por cada 40
metafases (Datos no mostrados). El hecho
de haber estudiado menos metafases (38)
en los expuestos se debió a que hubo poco
crecimiento celular o a que no se obtuvo
mucho material para analizar, todo lo contrario de lo ocurrido en el grupo control,
donde se estudiaron más metafases (40).
El estudio citogenético de los expuestos, según el tipo de radiación ionizante a
la que estaban expuestos, evidenció que 10
radiólogos clínicos (83,3%) expuestos a rayos X y todos los 6 radiólogos industriales
(100%) expuestos a rayos Gamma, presentaron alteraciones cromosómicas. No se observaron diferencias significativas en el
daño cromosómico entre los expuestos a los
dos tipos de radiación (x2 = 1,125, p=0,28)
(Datos no mostrados).
La Tabla III muestra las alteraciones
cromosómicas encontradas con ambos in-
TABLA II
ALTERACIONES CROMOSÓMICAS SEGÚN LA ANTIGÜEDAD EN LA EXPOSICIÓN
DE LOS TRABAJADORES
Antigüedad en Individuos con alteraciones
la exposición
cromosómicas
(años)
n
%
Individuos con metafase
normal
Total
n
%
n
%
< 10
1
5,5
0
0
1
5,5
10-14
3
16,6
1
5,5
4
22,2
15-19
5
27,7
1
5,5
6
33,3
20-24
6
33,3
0
0
6
33,3
25 o >
1
5,5
0
0
1
5,5
Total
16
88,8
2
11,1
18
100,0
Investigación Clínica 45(3): 2004
Vol. 45(3): 197 - 211, 2004
11
13
17
26
23
18
21
19
20
9
10
18
18
20
10
18
24
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
n= Número de fragilidades.
20
1
6
5
5
3
3
5
5
4
4
4
4
3
4
8
6
4
3
3
23
4
8
4
6
6
6
6
2
1
2
0
3
49
13
0
6
2
MXT
46,XY[13]fra(2p21)(3p21)(11p12)(12p11)[8]
46,XY[15]fra(2q24)(3p21)(5q34)(7q32)(9q33)(12q11)[8]
46,XY[12] fra(3p21)3(q23)(6q21)(7q32)(12q2)[5]
46,XY[17]/fra(2q.32)[3]
APH
Alteraciones cromosómicas
46,XY[16]fra(6q26)(Xp22)[6]
46,XY[14]poliploidía[3]
No creció
46,XY[23]
46,XY[16]fra(2p1.6)(3p21)(7p1.1)(11q22)+del(11q22)[5
]
46,XY[12]fra(1q32)(2q33)(13q31)[3]
46,XY[12]fra(1q21)(1q22)[4]
46,XY[15]
46,XY[8]fra(14q22)[3]
46,XY[16]fra(4q33)
46,XY[14]
46,XY[8]fra(6q22)[4]
46,XY[12]fra(2q24)(3p21)83q27)(7q22)(13q14)(16q24)[8]
46,XY[16]fra(3q27)(4q33)(7q22)(16q24)[5]
46,XY[15]fra(2q32)[3]
46,XY[10]fra(7q32)[1] 46,XY[14]fra(1p229(1q44)(3p21)(11q23)(14q21)[6]
46,XY[13]fra(7q22)
46,XY[12]
46,XY[13]fra(Xp22)[2] 46,XY[11]fra(1q21)(1q22)83cen)(7cen)(11q13)[5]
46,XY[11]
46,XY[12]
No creció
46,XY[15]
fra(5p11)(10p25)[4]
Múltiples fragilidades con ambas técnicas en casi todo el genoma
46,XY[18]
46,XY[26]
46,XY[19]
46,XY[20]
MXT: Metotrexate. APH: Aphidicolina.
0,110
0,015
0,021
0,005
0,020
0,028
0,012
0,014
0,006
0,001
0,002
0,000
0,018
0,120
0,048
0,000
0,010
0,004
Casos Antigüedad Exposición Dosis
Fragilidades
(Años)
Semanal Absorbida
n
(Horas)
(Gy)
TABLA III
TIPO DE ALTERACIONES CROMOSÓMICAS EN EL GRUPO EXPUESTO SEGÚN ANTIGÜEDAD, EXPOSICIÓN SEMANAL Y DOSIS
ABSORBIDA
Alteraciones cromosómicas por radiación
203
204
Díaz-Valecillos y col.
ductores (Metrotexate y Aphidicolina), tomando en cuenta la antigüedad de exposición, la exposición semanal y la dosis de radiación absorbida. Se observó que la mayor
cantidad de alteraciones citogenéticas estuvo representada por fragilidades cromosómicas, asociadas a los sitios frágiles: un
caso con poliploidia y otro con del (11q).
Cuando se comparó el grupo expuesto
con el grupo no expuesto en relación con la
existencia de fragilidades cromosómicas
(Tabla IV), se observaron diferencias significativas (x2= 4,98, p = 0,026). Dentro de la
población expuesta, dos individuos (5 y 18)
fueron los más afectados. De ellos, el número 5, con 26 años en el cargo, 8 horas semanales de exposición y con la mayor dosis de
radiación recibida (0,120 Gy), superior al límite permisible (0,02 Gy), fue quien presentó mayor número de fragilidades y rupturas cromosómicas.
La aplicación de las técnicas de Metotrexate y Aphidicolina para identificar fragilidades cromosómicas en personas expuestas a radiación ionizante, no evidenció diferencias significativas entre las dos poblacio-
TABLA IV
FRAGILIDADES CROMOSÓMICAS EN GRUPO EXPUESTO Y NO EXPUESTO SEGÚN ANTIGÜEDAD,
EXPOSICIÓN SEMANAL Y DOSIS ABSORBIDA
Casos
Antigüedad
(Años)
Exposición
Semanal
(Horas)
Dosis
Absorbida
(Gy)
Población
expuesta
Fragilidades
Casos
Población no
expuesta
Fragilidades
1
20
3
0,004
2
1
0
2
11
3
0,010
6
2
8
3
13
4
0,000
0
3
0
4
17
6
0,048
13
4
6
5
26
8
0,120
49
5
4
6
23
4
0,018
3
6
8
7
18
3
0,000
0
7
2
8
21
4
0,002
2
8
0
9
19
4
0,001
1
9
4
10
20
4
0,006
2
10
5
11
9
4
0,014
6
11
4
12
10
5
0,012
6
12
9
13
18
5
0,028
6
13
0
14
18
3
0,020
6
14
6
15
20
3
0,005
4
15
0
16
10
5
0,021
8
16
0
17
18
5
0,015
4
17
0
18
24
6
0,110
23
18
0
Total
*(x2=4,98.
141*
56*
p=0,026).
Investigación Clínica 45(3): 2004
Alteraciones cromosómicas por radiación
205
nes (x2 =0,12, p=0,72) (Tabla V), puesto
que los dos grupos presentaron alteraciones
cromosómicas con ambas técnicas: 12
(66,6%) y 11 (61,1%) de los individuos de la
población expuesta, y 10 (55,5%) y 5
(27,7%) de la no expuesta.
En relación con el hábito tabáquico se
encontró en la población expuesta a radiaciones ionizantes, que todos los 6 individuos expuestos (33,3%) con este hábito,
presentaron el 100% de ellos alteraciones
cromosómicas, mientras que en los 12 individuos no expuestos (66,7%) las presentaron, encontrándose diferencias significati-
vas en ambas poblaciones (x2 =4,50,
p<0,03) (Datos no mostrados).
Por otra parte, el estudio cromosómico
de los radiólogos con hábito alcohólico, mostró que 16/18 personas (88,8%) presentaron
alteraciones cromosómicas, mientras que en
la población no expuesta 7/18 individuos
(38,8%) presentaron cariotipo anormal. No se
observaron diferencias significativas entre los
dos grupos (Datos no mostrados).
La Tabla VI muestra los resultados de
la relación entre la producción de alteraciones cromosómicas y el tiempo semanal de
exposición a la radiación ionizante. Al res-
TABLA V
ESTUDIO CROMOSÓMICO EN LOS INDIVIDUOS ESTUDIADOS SEGÚN TÉCNICA CITOGENÉTICA
Estudio cromosómico
Técnica citogenética
Aphidilcolina
Expuestos
Metotrexate
No expuestos
Expuestos
No expuestos
n
%
n
%
n
%
n
%
Individuos con alteraciones
cromosómicas
12
66,6
10
55,5
11
61,1
5
27,7
Individuos con metafase
normal
6
33,3
8
44,4
7
38,8
13
72,2
Total
18
100,0
18
100,0
18
100,0
18
100,0
n = Número de la población.
TABLA VI
ESTUDIO CROMOSÓMICO SEGÚN LA DOSIMETRÍA PERSONAL
Y EL TIEMPO DE EXPOSICIÓN SEMANAL
Estudio
Dosimetría
Cromosómico Personal
(Gy)
Tiempo de exposición semanal (horas)
Tres
Cuatro
Cinco
Seis
Ocho
Total
n
%
n
%
n
%
n
%
n
%
n
%
Individuos con 0,032 ±
alteraciones
0,010a
cromosómicas
4
80,0
5
83,3
4
100,0
2
100,0
1
100,0
16
88,8
Individuos con 0,000 ±
metafase
0,000
normal
1
20,0
1
16,7
0
0
0
0
0
0
2
11,1
100,0
6
100,0
4
100,0
2
100,0
1
100,0
18
100,0
Total
n = Número de población.
Vol. 45(3): 197 - 211, 2004
5
a=
Promedio ± Error estándar.
206
Díaz-Valecillos y col.
pecto, se encontraron alteraciones en 16
individuos (88,8%) con una exposición entre 3 y 8 horas semanales y a una dosis de
0,032 ± 0,010 Gy (superior al límite permisible de 0,02 Gy), mientras que los dos individuos restantes, con igual tiempo de exposición y una dosis de radiación de 0,000 ±
0,00 Gy, mostraron cariotipo normal. Entre
los 16 afectados, uno de ellos (5,5%), presentó el mayor número de fragilidades y
rupturas cromosómicas múltiples.
Las tasas de exposición en las áreas de
radiodiagnóstico clínico e industrial, se presentan en la Tabla VII. El ambiente l corresponde al área del operador donde están los
controles del equipo. Las tasas de exposición en éste ambiente (mSv) excedieron el
límite permisible de 0,0005 mSv/h (Norma
COVENIN 2258:1995), siendo el valor mínimo de 0,08 mSv/h y el valor máximo de
0,65 mSv/h. En el ambiente 2, las tasas de
exposición no excedieron el nivel permisible
en la mayoría, a excepción de dos áreas que
si lo excedieron. El valor mínimo fue de
0,00 y el valor máximo de 0,03 mSv/h.
cromosómicas son bioindicadores para evaluar la exposición individual a la radiación
ionizante en el sitio de trabajo, por cuanto
son una eficaz herramienta para determinar
la dosis de radiación absorbida y establecer,
en consecuencia, las medidas de prevención
y control.
El estudio demostró también la incidencia de varios factores sobre la producción de daños cromosómicos en la población expuesta a radiación ionizante, tales
como: la antigüedad de la exposición, el número de horas de exposición semanal y la
dosis de radiación absorbida.
Con respecto al primero de los factores, se evidenció que la mayoría de los trabajadores de la industria petrolera que participó en la investigación, perteneciente a
una población adulta, tenía una antigüedad
de exposición superior a los 10 años (17,5
± 5,0 años) y que el mayor porcentaje de
daño cromosómico ocurrió en los que tenían entre 15 y 24 años de exposición.
Estos resultados están acordes con los encontrados por Villalobos y col. (19) en
1970, quienes estudiaron una población
con igual antigüedad y encontraron el mayor porcentaje de anomalías cromosómicas
entre aquellos que tenían entre 12 y 20
años de exposición.
DISCUSIÓN
Los resultados expuestos en la sección
anterior corroboraron que las alteraciones
TABLA VII
NIVEL DE RADIACIÓN EN ÁREAS DE RADIODIAGNÓSTICO EN LA EMPRESA ESTUDIADA
Áreas de Radiodiagnóstico
Nivel de Radiación (mSv/h)
Ambiente 1
Ambiente 2
Clínica A
0,16
0,03
Clínica B
0,09
0,00
Clínica C
0,56
0,00
Clínica D
0,08
0,01
Clínica E
0,51
0,00
Clínica F
0,18
0,00
Clínica G
0,65
0,00
Fuente: Higiene y Seguridad Industrial de la empresa especializada en el negocio petrolero.
Ambiente 1 = Área de equipo de Rayos X y Gamma. Ambiente 2 = Área del operador/conroles del equipo.
Investigación Clínica 45(3): 2004
Alteraciones cromosómicas por radiación
Al comparar el total de alteraciones
cromosómicas del grupo expuesto con el
del no expuesto, se halló una diferencia significativa (p<0,05) (Tablas III y IV). El caso
del individuo número 5, que mostró el mayor número de fragilidades y rupturas cromosómicas, probablemente se debió a que
tenía la mayor antigüedad de exposición
(26 años) y el mayor tiempo de exposición
semanal (8 horas), y a que recibió mayor
cantidad de radiación (0,120 Gy). Estos resultados concuerdan con los hallazgos de
Shuber y Al Shaikhly (13), quienes reportaron un porcentaje mayor (80,1%) de rupturas cromosómicas y deleciones en el grupo
expuesto (50,4% de alteraciones cromosómicas).
Por otra parte, hay que tener en cuenta que también la mayoría de los mutágenos de naturaleza química, inducen alteraciones cromosómicas independientemente
del ciclo celular, por lo que pueden ocurrir
en cualquier fase del mismo (31). Dentro
de la población expuesta, los radiólogos clínicos (66,6%) e industriales (33,3%), estaban además de la radiación, expuestos a
riesgos químicos provenientes del revelador
de las radiografías (tolueno, isobutano, propano y tricloroetileno), del fijador (óxido de
boro, amonio, sulfato y acetato de sodio) y
del líquido penetrante (propilen glicol, metanol, glicol etileno, entre otros). En relación con esto, la población expuesta mostró
un mayor porcentaje (88,8%) de alteraciones cromosómicas con respecto al grupo
control (55,5%) (Datos no mostrados), posiblemente debido al efecto combinado de la
radiación ionizante con algunos de los químicos a los que estaban expuestos. Brussick
en 1987, reportó estudios en animales de
experimentación sometidos a radiación y
sustancias químicas y observó anomalías
cromosómicas en ellos (31).
La población expuesta mostró 78 metafases con alteraciones cromosómicas de
700 metafases analizadas, mientras que la
Vol. 45(3): 197 - 211, 2004
207
población no expuesta presentó 35 metafases con anomalías cromosómicas de 727
metafases estudiadas y fueron en su mayoría estructurales tipo fragilidades cromosómicas; la de tipo numérico sólo se apreció
en un individuo. Estos hallazgos concuerdan con los de Villalobos y col. (19) quienes
encontraron alteraciones cromosómicas estructurales y numéricas en 5 individuos,
mientras que el grupo control no las presentó.
En relación a la utilización de las técnicas de Aphidilcolina y Metotrexate, para el
estudio cromosómico, no se evidenciaron diferencias significativas entre las dos poblaciones, aunque en la expuesta se observó un
mayor porcentaje de alteraciones cromosómicas, posiblemente debido al efecto de la
radiación ionizante. Estas técnicas de inducción de rupturas cromosómicas en células
humanas fueron reportadas por Glover y col.
(26) en 1984 en población expuesta y grupo
control y hallaron resultados similares.
En lo concerniente al factor edad, se
detectaron 88,8% de alteraciones cromosómicas en la población expuesta ubicada en
el grupo etario comprendido entre 30 a 59
años, mientras que en la población control
el porcentaje fue de 55,5% en el grupo etario más joven (20 a 39 años) (p<0,05). Esta
diferencia pudiera atribuirse a las limitaciones que afectaron la selección al azar de los
individuos no expuestos, pues fueron los de
este grupo etario los que manifestaron su
voluntad de participar en el estudio. Estos
resultados son similares a los reportados
por Villalobos y col. (19) en una investigación sobre el mismo tópico. Ellos observaron un mayor porcentaje (88,0%) de alteraciones cromosómicas en el grupo etario de
29 a 62 años, pertenecientes a la población
expuesta a radiación ionizante, mientras
que en el grupo control no encontraron
ninguna.
Con relación a la incidencia del tipo de
radiación recibida, el estudio no registró di-
208
ferencias significativas entre los rayos X y
los Gamma. En efecto, se observaron anomalías cromosómicas tipo rupturas y fragilidades en el 83,3% de la población expuesta
a rayos X y en el 100 % de los expuestos a
rayos Gamma. En estos últimos las alteraciones fueron tipo deleciones y fragilidades.
Estos resultados coinciden con los reportados por otros investigadores, como Jha y
Sharma (14), en 1991, quienes observaron
una frecuencia del 50 % de anomalías cromosómicas tipo ruptura y fragilidades en
sujetos expuestos a rayos X. Igualmente
Fabry (12) encontró 80% de alteraciones en
trabajadores expuestos a bajas dosis de rayos Gamma. El hecho de no existir una diferencia significativa en lo concerniente al
tipo de radiación, puede explicarse al considerar que los dos tips de rayos tienen gran
poder de penetración, por lo que pueden
dañar fácilmente el ADN y ocasionar rupturas cromosómicas (1).
Por otra parte, Ballarini y Ottolenghi
(32) en el 2002, reportaron que varios estudios realizados en la pasada década, han sugerido la ocurrencia de fenómenos específicos a bajas dosis de radiación ionizante,
como lo es el efecto circunstancia (BE, inducción de daño celular en células no directamente impactadas por la radiación) y la
respuesta adaptativa (AR, inducción de resistencia posterior a la irradiación a altas
dosis). Estos efectos BE y AR pueden tener
un papel no despreciable en la modulación
de los efectos a bajas dosis de radiación ionizante en las células, órganos y tejidos.
Con relación a la influencia del tiempo
de exposición semanal a la radiación ionizante sobre la producción de alteraciones
cromosómicas, se encontró que aunque en
promedio el mismo fue reducido (4,38 ±
1,33 h/semanales), en comparación con la
jornada laboral normal (40 h/semanales),
el 88,8% de la población presentó alteraciones cromosómicas por haber estado expuesta entre 3 y 8 horas semanales a una baja
Díaz-Valecillos y col.
dosis de radiaciones de 0,032 ± 0,010 Gy,
aunque esta dosis fue superior al límite permisible (0,02 Gy). Además, el sujeto que
presentó mayor número de fragilidades y
rupturas cromosómicas, estuvo expuesto 8
h/semanales a una dosis de radiación de
0,120 Gy. (Tabla IV). Estos resultados son
similares a los obtenidos por Hagelstrom y
col. (15), quienes hallaron mayor número
de alteraciones cromosómicas en trabajadores expuestos a bajas dosis de radiaciones
ionizantes, que tenían más de 8 horas de
exposición semanal. El tiempo de exposición semanal puede ser un factor importante en la producción de alteraciones cromosómicas.
Otro factor de riesgo importante para
las alteraciones cromosómicas, es el hábito
tabáquico. En este estudio se observaron diferencias significativas al comparar los dos
grupos en relación al daño cromosómico y
este hábito. El 100% de las personas expuestas y el 66,7% de las del grupo control
presentaron alteraciones cromosómicas.
Thierens y col. (33), realizaron estudios citogenéticas en radiólogos expuestos a bajas
dosis de radiación ionizante, y relacionaron
el hábito tabáquico con la frecuencia de
anormalidades cromosómicas, evidenciando
en ellos 89,0% de alteraciones cromosómicas en las personas con este hábito. Por
otra parte, Wang y col. (22), estudiaron una
población sana, fumadora, expuesta a rayos
Gamma y no encontraron diferencias significativas en las alteraciones cromosómicas
entre fumadores y no fumadores. Estos resultados son consistentes con los de otros
investigadores (34,35). Otros estudios
muestran que la frecuencia de alteraciones
cromosómicas es mayor en individuos expuestos a bajas dosis de radiación ionizante, independientemente del hábito tabáquico no encontrando asociación entre ellos
(36, 37).
Por otra parte, en este estudio 88,8%
de los radiólogos con hábito alcohólico y
Investigación Clínica 45(3): 2004
Alteraciones cromosómicas por radiación
38,8% de los individuos controles, mostraron alteraciones cromosómicas, concordando con lo reportado por Chung y col. (37),
quienes encontraron asociación entre alteraciones cromosómicas espontáneas y consumo de alcohol, y contrasta con lo hallado
por Wang y col. (22), quienes evidenciaron
que el consumo de alcohol no tuvo ningún
efecto sobre el número de rupturas por célula. Los resultados de este estudio sugieren que los hábitos tabáquico y alcohólico,
pueden ser considerados factores de confusión en el diseño de estudios de radiosensibilidad en futuras poblaciones cuando este
hábito sea asociado también con enfermedades de interés.
Se encontraron valores de dosis (Gy)
por debajo del límite anual permisible de
0,02 Gy (38) a excepción de dos trabajadores, en quienes se observaron valores de
0,12 y 0,11 Gy, quienes presentaron el mayor número de fragilidades y rupturas cromosómicas. Las alteraciones cromosómicas
encontradas en 14 de los individuos expuestos en el presente estudio a bajas dosis de
radiación ionizante (<0,02 Gy), concuerdan con las encontradas por Shubber y Al
Shaikhly (13), quienes estudiaron 46 radiólogos expuestos a dosis bajas (0,02 Gy) de
rayos X, y encontraron en ellos rupturas
cromosómicas, deleciones y fragilidades.
Las bajas dosis de radiación son acumulativas; si una población se expone a largo plazo a bajas dosis de radiación, la frecuencia
de mutaciones inducidas y enfermedades
malignas, guardará proporción directa con
la cantidad total de radiación absorbida a lo
largo del tiempo (39).
Las mediciones de los niveles de radiación en las áreas de radiodiagnóstico clínico e industrial, en los ambientes 1 y 2 (Tabla VII), revelan que en ambas áreas las tasas de dosis de radiaciones excedía el límite
permisible establecido en la norma
COVENIN 2258-1995 (29). Sin embargo,
aunque los radiólogos no se ubicaban en el
Vol. 45(3): 197 - 211, 2004
209
área de radiodiagnóstico mientras realizaban los estudios, se registraron dos casos
de técnicos radiólogos que presentaron mayor cantidad de alteraciones en el cariotio.
Esto se puede explicar porque los ambientes 1 y 2 no están aislados completamente
del área de radiodiagnóstico, pues sólo están protegidos por un tabique móvil revestido con plomo, lo que incrementa la dosis
de radiación que se recibe, a lo que se suma
el efecto acumulativo por el mayor tiempo
de exposición semanal y por la antigüedad
laboral.
Por otra parte, la mayoría de los individuos que presentaron alteraciones cromosómicas no utilizaban el equipo de protección
radiológica en su jornada de trabajo. El empleo de blindaje (plomo y hormigón) entre
las fuentes de radiación y las personas ocupacionalmente expuestas, así como el uso de
equipos de protección personal, minimizan
el riesgo de irradiación externa (3).
Una contribución de este estudio es la
demostración de que la radiación ionizante,
aún a bajas dosis (0,004-0,120 Gy), puede
provocar alteraciones cromosómicas en trabajadores desprotegidos. En consecuencia,
es necesario establecer un sistema de supervisión de la salud de los trabajadores expuestos a radiación, controles de ingeniería
y administrativos, y un programa de educación continua.
En conclusión, los resultados sugieren
que la exposición crónica a bajas dosis de
radiación ionizante puede inducir la aparición de alteraciones cromosómicas, dependiendo de la antigüedad en la ocupación y
el tiempo de exposición semanal.
AGRADECIMIENTO
Los autores expresan un agradecimiento especial a la industria que colaboró para
realizar este trabajo en sus instalaciones y a
todas aquellas personas que participaron en
el estudio.
210
Díaz-Valecillos y col.
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